阳光经过三棱镜后是色散还是折射后的单一光再阳光经过三棱镜后是色散还是折射

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2018-08-05 23:17 标签： 色散实验
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光纤的色散
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《光波导理论》高等教育辅助丛书.pdf 169页
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光纤通信 的发展 ，推动着人类社会 向信息社会 的变革 。
年 第 一根 低 损 耗 光 导 纤
维 的出现 ，翻开 了人类通 向信 息社会新 的一页 。研 究光如何在 光纤和各种光波导 中传输 的
理论 ，即光波导理论 ，则是光纤传输 的基本理论 ，是它指导着光纤技术 的前进 。
虽然在 古代 人 们 对 光 的传 播 就 有 了一 定 的认识 ，但深 入 研 究光 在 光 纤和各 种 光波 导
中的传播理论 ，却是近三十年 的事 。光波导理论源于微波波导理论 。
年 代 后 期 ，
电子学 的发展 ，使人类对 电磁波 的利用推进 到 了微波波段 ，全世界都在致力于微波波 导 的
研究 。然而历史却没有遵从 “循序渐进 ”的原则 ，当微波技术远没有获得所预料 的广泛 的大
规模应用 的时候 ，光波 的时代就到来 了。
从微波到光 ，是人类对 电磁波利用 的必然趋势 。光波导理论和微波波导理论有密切 的
联 系 ，然而 二者 却有截然 不 同的特 点 。光波 导不 只是介质微波波导尺寸 的缩 小 ，光在 光纤
中的损耗机 理 、光波 导 的弱导性及其他传输特性都与微波波导不相 同，所 以光波 导理论是
一 门独立 的理论 。
人类对光本质 的认识经历 了曲折 的历程 。今天 ，因光在传输过程 中表现 出波动性而将
光看作 一种 电磁波 已成为人们 的共 识 。虽然在某 些场合 ，从几何光 学或光线理论可 以得到
直观 的感性认识 ，但 却是浮浅 的 。本 书正是将 光看作 一种 电磁波来研 究光波导 的 。
光波 既然 是 电磁波 ，那么它首先是一种 电磁振 荡 。电磁振荡包括 电场与磁场两方面 的
振荡 ，因此 ，光场按工程惯例 以电场强度
和磁场强度
来表征 ，可写成
光场 既是 位 置
的函数 ，又是 时 间
的 函 数 。
一个单一频率 的简谐 电磁振荡 ，通 常可表示为
是复矢量 ，包括 了方 向、幅度和相位关系 。一个理想 的相干单色光 ，也可 以写成
上 述 的形 式 ， 即光场 中每 点 的场 分 量 均 有 固定 的方 向 、稳 定 不变 的频 率 和 稳 定 的相 位 关
系，但它的频率极高，达到
数量级 。实际的光场是 由许 多这样理想的相干光场 的叠
（连续 的或离散 的叠加 ）而成 ，它们不仅可 能频率不 同，而且亦无稳 定 的相位关系 ，方 向
也 不 固定 。所谓 自然 光 就是 一种 这样 的光 。
以上 是对 光 的一个 简单而 基本 的认 识 。
下面再分析光波导 。
光 导 纤维就 是一种最重 要 、最 常见 的光波 导 。通 常 ，光 导纤维 的纵 向长度 比横 向尺 寸
大得 多 ，材料折 射率 的分布 沿纵 向基本 是均匀 的 ，或在局 部可 看成均 匀 的 。光波 导是 比光
导纤 维更 为广 阔 的概 念 。光 波 导 同样 具有纵 向与横 向的取 向区分 ，纵 向往 往 定义 为传 输方
向，并 以此作为一个波导 的特征 。然而 ，这种取 向区分完全是人为 的，具有任意性 ，我们 以
光在 无 限大 平 面 的界 面 的
种媒质 中的传播为例说 明这个 问题 。
光波导取 向区分
如 果 以 图
方 向为纵 向，我们看到光是从介质
传播 的，在
界面上服从折射
反射定律 。如果我们 以图
向为纵 向，则它是一个
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